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FR3040567B1 - TUBULAR ELECTRIC MOTOR COMPRISING A BRAKING SYSTEM WITH MAGNETIC BRAKING MEANS - Google Patents

TUBULAR ELECTRIC MOTOR COMPRISING A BRAKING SYSTEM WITH MAGNETIC BRAKING MEANS Download PDF

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FR3040567B1
FR3040567B1 FR1557921A FR1557921A FR3040567B1 FR 3040567 B1 FR3040567 B1 FR 3040567B1 FR 1557921 A FR1557921 A FR 1557921A FR 1557921 A FR1557921 A FR 1557921A FR 3040567 B1 FR3040567 B1 FR 3040567B1
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electric motor
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braking
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Bruno Flocco
Philippe Vidal
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Selni SAS
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Abstract

La présente invention concerne un système de freinage pour freiner un moteur électrique (2), ledit moteur électrique (2) comprenant un rotor (21) apte à tourner et comprenant un aimant, un stator (22) portant une pluralité de bobines (14), ledit système de freinage comprenant: des moyens de commutation (11) couplés à ladite pluralité de bobines (14) et des moyens de commande (7) conçus pour commander lesdits moyens de commutation (11) pour mettre en court-circuit chacune de ladite pluralité de bobines (14).The present invention relates to a braking system for braking an electric motor (2), said electric motor (2) comprising a rotor (21) rotatable and comprising a magnet, a stator (22) carrying a plurality of coils (14). said braking system comprising: switching means (11) coupled to said plurality of coils (14) and control means (7) adapted to control said switching means (11) to short-circuit each of said plurality of coils (14).

Description

SYSTÈME DE FREINAGE ET MÉTHODE DE FREINAGE D’UN MOTEUR ÉLECTRIQUEBRAKING SYSTEM AND METHOD OF BRAKING AN ELECTRIC MOTOR

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

Selon un premier aspect, l’invention concerne un système de freinage permettant de freiner un moteur électrique. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne une méthode de freinage permettant de freiner un moteur électrique.According to a first aspect, the invention relates to a braking system for braking an electric motor. According to a second aspect, the invention relates to a braking method for braking an electric motor.

ART ANTERIEURPRIOR ART

Les moteurs électriques sont bien connus. Ils permettent par exemple d’utiliser de l’énergie électrique pour faire tourner un arbre moteur qui lui-même peut entraîner par exemple des roues motrices d’une voiture, un élément de fermeture (un volet par exemple). En général, un moteur électrique comprend un stator fixe ayant un évidement central et un rotor qui peut tourner à l’intérieur de l’évidement central du stator. Il existe différentes façons de faire tourner le rotor à l’intérieur du stator. Une méthode consiste à utiliser un rotor comprenant un aimant et à imposer un champ magnétique tournant à l’intérieur de l’évidement central du stator. L’aimant du rotor subit alors une force qui tend à l’aligner sur le champ magnétique tournant du stator. Au final, le rotor tourne. Pour imposer le champ magnétique tournant du stator, une méthode consiste à utiliser des bobines (ou électro-aimants) disposées le long du stator. En imposant un courant électrique spécifique dans chacune des bobines, il est possible d’obtenir un champ magnétique tournant dans l’évidement central du stator. En général, on peut contrôler le couple de sortie du moteur électrique et la vitesse de rotation du rotor avec l’intensité et la fréquence des courants traversant les bobines. En particulier, en coupant l’alimentation en courant des bobines, le rotor s’arrête. Néanmoins, après avoir cessé l’alimentation des bobines du stator, le rotor continue à tourner pendant un certain temps à cause de son inertie. Des systèmes de freinage ont donc été développés pour pouvoir freiner le stator car il est souvent désiré voire nécessaire d’avoir un contrôle sur la fin de rotation du rotor. Dans la plupart des situations, il n’est en effet pas possible d’attendre que le rotor s’arrête de lui-même une fois que l’alimentation des bobines est coupée.Electric motors are well known. They allow for example to use electrical energy to rotate a motor shaft which itself can lead for example the driving wheels of a car, a closure element (a flap for example). In general, an electric motor comprises a stationary stator having a central recess and a rotor that is rotatable within the central recess of the stator. There are different ways to rotate the rotor inside the stator. One method is to use a rotor comprising a magnet and to impose a rotating magnetic field within the central recess of the stator. The rotor magnet then experiences a force that tends to align with the rotating magnetic field of the stator. In the end, the rotor turns. To impose the rotating magnetic field of the stator, one method is to use coils (or electromagnets) arranged along the stator. By imposing a specific electric current in each of the coils, it is possible to obtain a rotating magnetic field in the central recess of the stator. In general, the output torque of the electric motor and the rotational speed of the rotor can be controlled with the intensity and frequency of currents flowing through the coils. In particular, by cutting the power supply of the coils, the rotor stops. Nevertheless, after stopping the supply of the stator coils, the rotor continues to rotate for a certain time because of its inertia. Braking systems have been developed to be able to brake the stator because it is often desired or necessary to have a control on the end of rotation of the rotor. In most situations, it is not possible to wait for the rotor to stop on its own once the power supply to the coils is cut off.

Les systèmes de freinage connus présentent certains inconvénients. Pour beaucoup d’entre eux, il faut prévoir des éléments additionnels spécifiques tels que par exemple des aimants permanents spécialement dédicacés à une fonction de frein. Cela augmente les coûts et rend la fabrication d’un moteur électrique muni d’un tel système de freinage plus longue et plus compliquée. Cela augment aussi l’encombrement de tels moteurs électriques. D’autre part, les systèmes de freinage connus ne sont en général pas suffisamment efficaces pour permettre un arrêt rapide du rotor.Known braking systems have certain disadvantages. For many of them, it is necessary to provide specific additional elements such as for example permanent magnets specially dedicated to a brake function. This increases the costs and makes the manufacture of an electric motor with such a braking system longer and more complicated. This also increases the size of such electric motors. On the other hand, the known braking systems are generally not effective enough to allow a rapid stop rotor.

RÉSUMÉ DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

Selon un premier aspect, les inventeurs proposent un système de freinage pour freiner un moteur électrique qui est simple à mettre en œuvre et qui permet d’avoir un pouvoir de freinage additionnel par rapport aux systèmes de freinage connus. A cette fin, les inventeurs proposent le système de freinage suivant : système de freinage pour freiner un moteur électrique, ledit moteur électrique comprenant : un rotor apte à tourner et comprenant un aimant, un stator portant une pluralité de bobines et présentant un évidement central pour permettre une rotation dudit rotor à l’intérieur dudit stator. Le système de freinage de l’invention est caractérisé en ce qu’il comprend : des moyens de commutation couplés à ladite pluralité de bobines et des moyens de commande conçus pour commander lesdits moyens de commutation pour mettre en court-circuit chacune des bobines de ladite pluralité de bobines.According to a first aspect, the inventors propose a braking system for braking an electric motor which is simple to implement and which makes it possible to have additional braking power compared with known braking systems. To this end, the inventors propose the following braking system: braking system for braking an electric motor, said electric motor comprising: a rotatable rotor comprising a magnet, a stator carrying a plurality of coils and having a central recess for allow rotation of said rotor within said stator. The braking system of the invention is characterized in that it comprises: switching means coupled to said plurality of coils and control means adapted to control said switching means to short-circuit each of the coils of said plurality of coils.

Le système de freinage de l’invention est simple à mettre en œuvre. Il ne nécessite que des moyens de commutation et des moyens de commande. Ces moyens de commande peuvent être les mêmes que ceux qui contrôlent en général le courant circulant dans les bobines du stator. Le nombre d’éléments spécifiquement dédicacés au système de freinage de l’invention est donc fortement réduit. Cela simplifie l’implémentation du système de freinage et limite les coûts associés.The braking system of the invention is simple to implement. It only requires switching means and control means. These control means may be the same as those which generally control the current flowing in the stator coils. The number of elements specifically dedicated to the braking system of the invention is therefore greatly reduced. This simplifies the implementation of the braking system and limits the associated costs.

Le système de freinage de l’invention permet d’avoir un pouvoir de freinage additionnel par rapport aux systèmes de freinage connus. Quand on décide de freiner le moteur électrique, les moyens de commande envoient un signal aux moyens de commutation pour mettre chacune des bobines du stator en court-circuit. Ce terme est connu d’un homme du métier. Une bobine comprend en général deux bornes : une borne d’entrée du courant et une borne de sortie du courant lorsque la bobine est alimentée en courant. Mettre en court-circuit une bobine signifie connecter électriquement les deux dites bornes avec une résistance électrique aussi petite que possible. Une fois le système de freinage de l’invention activé, chaque bobine est court-circuitée. Quand on décide d’arrêter le moteur électrique, le rotor tourne en général. Chaque bobine subit donc une variation de flux magnétique induite par la rotation du rotor. Chaque bobine s'oppose à cette variation en créant un contre flux magnétique. Dans chaque bobine, la force électromotrice induite par la variation de flux magnétique crée un courant dans la bobine et donc un flux magnétique. Ce contre flux magnétique peut être important avec le système de freinage de l’invention puisque les bobines sont court-circuitées sur elles-mêmes (la force électromotrice induite crée un courant qui peut être important dans chaque bobine court-circuitée, et donc un flux magnétique). Les contre flux créés par les bobines court-circuitées freinent la rotation du rotor qui comprend un aimant.The braking system of the invention makes it possible to have an additional braking power with respect to known braking systems. When it is decided to brake the electric motor, the control means send a signal to the switching means to put each of the stator coils shorted. This term is known to a person skilled in the art. A coil generally comprises two terminals: a current input terminal and a current output terminal when the coil is energized. Short-circuiting a coil means electrically connecting both terminals with as little electrical resistance as possible. Once the braking system of the invention is activated, each coil is short-circuited. When one decides to stop the electric motor, the rotor turns in general. Each coil therefore undergoes a variation in magnetic flux induced by the rotation of the rotor. Each coil opposes this variation by creating a magnetic counterflow. In each coil, the electromotive force induced by the variation of magnetic flux creates a current in the coil and therefore a magnetic flux. This magnetic counterflow can be important with the braking system of the invention since the coils are short-circuited on themselves (the induced electromotive force creates a current which can be important in each short-circuited coil, and therefore a flux magnetic). The counterflows created by the short-circuited coils slow down the rotation of the rotor which comprises a magnet.

Le système de freinage de l’invention peut être utilisé en complément à un ou plusieurs autres systèmes de freinage pour freiner un moteur électrique.The braking system of the invention can be used in addition to one or more other braking systems for braking an electric motor.

De préférence, le moteur électrique est un moteur électrique sans balais souvent appelé brushless.Preferably, the electric motor is a brushless electric motor often called brushless.

De préférence, l’aimant du rotor est un aimant permanent. De préférence, les moyens de commande sont programmés pour commander les moyens de commutation pour mettre chaque bobine en court-circuit.Preferably, the rotor magnet is a permanent magnet. Preferably, the control means are programmed to control the switching means for shorting each coil.

De préférences, les moyens de commande comprennent un contrôleur. De préférence, ce contrôleur est un microcontrôleur.Preferably, the control means comprise a controller. Preferably, this controller is a microcontroller.

De préférence, les moyens de commutation comprennent un interrupteur. Selon une version encore préférée, les moyens de commutation comprennent un ensemble de plusieurs interrupteurs. D’autres moyens de commutation connus de l’homme du métier peuvent être utilisés.Preferably, the switching means comprise a switch. According to a still preferred version, the switching means comprise a set of several switches. Other switching means known to those skilled in the art can be used.

De préférence, ladite pluralité de bobines comprend des bobines aptes à être alimentées par des courants déphasés. Selon cette variante préférée, il y a donc différentes bobines alimentées par différentes phases ou par des courants déphasés. De préférence, il y a trois phases différentes décalées chacune de 120°. Il y alors de préférence, trois bobines ou un multiple entier de trois bobines. Dans ce mode de réalisation préféré, les différentes bobines alimentées par les différentes phases sont mises en court-circuit quand il est souhaité de freiner le moteur électrique.Preferably, said plurality of coils comprises coils able to be supplied with out-of-phase currents. According to this preferred variant, there are therefore different coils fed by different phases or by currents out of phase. Preferably, there are three different phases shifted each by 120 °. There are then preferably three coils or an integer multiple of three coils. In this preferred embodiment, the different coils supplied by the different phases are short-circuited when it is desired to brake the electric motor.

Les inventeurs proposent également un assemblage comprenant un moteur électrique et un système de freinage tel que décrit précédemment.The inventors also propose an assembly comprising an electric motor and a braking system as described above.

De préférence, le moteur électrique est un moteur tubulaire. De préférence, le moteur électrique est un moteur électrique à aimant permanent. De préférence, le moteur électrique est un moteur sans balais.Preferably, the electric motor is a tubular motor. Preferably, the electric motor is a permanent magnet electric motor. Preferably, the electric motor is a brushless motor.

Selon un deuxième aspect, les inventeurs proposent une méthode de freinage pour freiner un moteur électrique qui comprend : - un rotor apte à tourner et comprenant un aimant ; - un stator portant une pluralité de bobines et présentant un évidement central pour permettre une rotation dudit rotor à l'intérieur dudit stator.According to a second aspect, the inventors propose a braking method for braking an electric motor which comprises: a rotatable rotor comprising a magnet; a stator carrying a plurality of coils and having a central recess for allowing said rotor to rotate inside said stator.

La méthode de freinage de freinage selon l’invention comprend une étape de mettre en court-circuit chaque bobine de ladite pluralité de bobines.The braking braking method according to the invention comprises a step of short-circuiting each of said plurality of coils.

Les avantages présentés pour le système de freinage s’appliquent à la méthode de freinage, mutatis mutandis. En particulier, la méthode freinage selon l’invention est particulièrement simple à mettre en œuvre, peu coûteuse et permet d’avoir un pouvoir de freinage additionnel.The advantages presented for the braking system apply to the braking method, mutatis mutandis. In particular, the braking method according to the invention is particularly simple to implement, inexpensive and allows to have additional braking power.

De préférence, l’étape de mettre en court-circuit chaque bobine de ladite pluralité de bobines comprend une étape d’envoyer un signal de contrôle à des moyens de commutation couplés aux bobines de ladite pluralité de bobines de sorte qu’ils mettent en court-circuit chaque bobine de ladite pluralité de bobines.Preferably, the step of shorting each of said plurality of coils comprises a step of sending a control signal to switching means coupled to the coils of said plurality of coils so that they are short-circuited. -circuit each coil of said plurality of coils.

De préférence, ledit signal de contrôle est envoyé auxdits moyens de commutation quand un signal d’instruction de freinage est reçu par des moyens de commande (un contrôleur ou un microcontrôleur par exemple).Preferably, said control signal is sent to said switching means when a braking command signal is received by control means (a controller or a microcontroller for example).

DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre une maison avec une porte munie d’un élément de fermeture ; - la figure 2 montre un exemple de moteur électrique; - la figure 3 montre une vue en coupe d’un exemple de moteur électrique selon l’invention ; - la figure 4 montre un exemple de moyens de commutation et de moyens de commande du système de freinage de l’invention en combinaison avec d’autres éléments qui permettent de contrôler le courant s’écoulant dans des bobines d’un stator.SUMMARY DESCRIPTION OF THE FIGURES Other advantages and features will become more apparent from the following description of several variant embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the appended drawings, in which: FIG. a door with a closure element; FIG. 2 shows an example of an electric motor; FIG. 3 shows a sectional view of an example of an electric motor according to the invention; FIG. 4 shows an example of switching means and control means of the braking system of the invention in combination with other elements which make it possible to control the current flowing in coils of a stator.

Les différentes figures ne sont pas nécessairement à l’échelle.The different figures are not necessarily scaled.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉSDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Selon un premier aspect, l’invention concerne un système de freinage pour freiner un moteur électrique 2. Ce moteur électrique 2 peut être utilisé pour entraîner différents éléments tels que par exemple : les roues d’une voiture, une lame d’un appareil électroménager, un élément de fermeture 1. Des exemples d’éléments de fermeture 1 sont : un store, un volet, une rideau. L’invention est détaillée lorsque le moteur électrique 2 est utilisé pour entraîner un élément de fermeture 1. Un homme du métier comprendra sans difficulté que l’invention peut être utilisée lorsque le moteur électrique 2 est employé pour d’autres applications.According to a first aspect, the invention relates to a braking system for braking an electric motor 2. This electric motor 2 can be used to drive various elements such as for example: the wheels of a car, a blade of a household appliance , a closure element 1. Examples of closure elements 1 are: a blind, a shutter, a curtain. The invention is detailed when the electric motor 2 is used to drive a closure element 1. One skilled in the art will understand without difficulty that the invention can be used when the electric motor 2 is used for other applications.

La figure 1 montre une maison 30 qui comprend une ouverture 20. Dans l’exemple de la figure 1, l’ouverture 20 est une porte. Un autre exemple d’ouverture 20 est une fenêtre. Un élément de fermeture 1 permet d’occulter ou de fermer l’ouverture 20. Des exemples d’élément de fermeture 1 sont : un volet, un store, une persienne, une toile. Cet élément de fermeture 1 peut décrire un mouvement de déploiement (ou mouvement de fermeture, d’occultation) permettant de fermer l’ouverture 20. Dans l’exemple montré à la figure 1, cela correspond à un mouvement vers le bas, L’élément de fermeture 1 peut également décrire un mouvement de rétraction (ou mouvement d’ouverture, de dégagement) permettant de dégager ou libérer l’ouverture 20. Dans l’exemple montré à la figure 1, cela correspond à un mouvement vers le haut.Figure 1 shows a house 30 which includes an opening 20. In the example of Figure 1, the opening 20 is a door. Another example of opening 20 is a window. A closure element 1 makes it possible to conceal or close the opening 20. Examples of closure element 1 are: a shutter, a blind, a shutter, a fabric. This closure element 1 may describe a deployment movement (or closing movement, occultation) for closing the opening 20. In the example shown in Figure 1, this corresponds to a downward movement, L Closure member 1 may also describe a retracting movement (or opening, disengaging movement) for disengaging or releasing aperture 20. In the example shown in FIG. 1, this corresponds to an upward movement.

En général, l’élément de fermeture 1 est couplé mécaniquement à un moteur électrique 2 qui peut lui imposer lesdits mouvements de déploiement et de rétraction. Différents types de moteurs 2 électriques peuvent être utilisés. De préférence, la sortie du moteur 2 est couplée à un réducteur (par exemple un réducteur épicycloïdal) qui est lui-même mécaniquement couplé à l’élément de fermeture 1. De préférence, il y a en outre un frein mécanique permettant d’éviter le déploiement de l’élément de fermeture 1 en l’absence d’alimentation du moteur 2.In general, the closure element 1 is mechanically coupled to an electric motor 2 which can impose these movements of deployment and retraction. Different types of electric motors can be used. Preferably, the output of the motor 2 is coupled to a gearbox (for example an epicyclic reduction gear) which is itself mechanically coupled to the closure element 1. Preferably, there is furthermore a mechanical brake which makes it possible to avoid the deployment of the closure element 1 in the absence of power supply of the motor 2.

Un exemple de moteur électrique 2 qui peut être utilisé est un moteur asynchrone tubulaire. Un autre exemple plus récent de moteur électrique 2 qui peut être utilisé est un moteur tubulaire à aimants permanents dit brushless fonctionnant sans balais. Un tel moteur électrique 2 comprend un stator 22 bobiné tandis que des aimants sont placés sur le rotor 21, un système électronique de commande assurant la commutation de courant dans les enroulements statoriques.An example of an electric motor 2 that can be used is a tubular asynchronous motor. Another more recent example of an electric motor 2 that can be used is a tubular motor with brushless permanent magnets operating without brushes. Such an electric motor 2 comprises a wound stator 22 while magnets are placed on the rotor 21, an electronic control system ensuring the switching of current in the stator windings.

Selon une variante préférée, le moteur électrique 2 est un moteur électrique tubulaire à aimants permanents comportant au moins un rotor 21 constitué d'au moins un aimant permanent s'étendant à travers un stator 22 portant une pluralité de bobines 14, ledit stator 22 étant constitué d’une pluralité de couronnes assemblées, chaque couronne comportant un évidement central 16 pour le passage du rotor 21 et une pluralité de dents radiales en forme de T inversé s’étendant vers le centre de ladite couronne, lesdites dents radiales recevant respectivement les bobines 14, le rapport entre la surface des dents et la surface des espaces entre lesdites dents étant compris entre 0.3 et 0.7. Par rapport à d’autres moteurs électriques 2 connus, cette variante préférée présente les avantages suivants : moins encombrant, couple suffisant pour dérouler/enrouler un volet ou store, moins de bruit.According to a preferred variant, the electric motor 2 is a tubular electric motor with permanent magnets comprising at least one rotor 21 consisting of at least one permanent magnet extending through a stator 22 carrying a plurality of coils 14, said stator 22 being consisting of a plurality of assembled rings, each ring having a central recess 16 for the passage of the rotor 21 and a plurality of inverted T-shaped radial teeth extending towards the center of said ring, said radial teeth respectively receiving the coils 14, the ratio between the surface of the teeth and the surface of the spaces between said teeth being between 0.3 and 0.7. Compared to other electric motors 2 known, this preferred variant has the following advantages: less bulky, sufficient torque to unwind / wind a shutter or blind, less noise.

La figure 2 montre schématiquement cette variante préférée du moteur électrique 2 en combinaison avec un réducteur 3. Ce moteur électrique 2 comprend aussi deux flasques 23 de part et d’autre du stator 22.FIG. 2 schematically shows this preferred variant of the electric motor 2 in combination with a gearbox 3. This electric motor 2 also comprises two flanges 23 on either side of the stator 22.

La figure 3 montre une vue en coupe d’un exemple de moteur électrique 2 selon l’invention. Dans cet exemple, le stator 22 comprend trois bobines 14. De préférence, ces trois bobines 14 peuvent être alimentées par des courants déphasés de 120° l’un par rapport à l’autre.FIG. 3 shows a sectional view of an example of an electric motor 2 according to the invention. In this example, the stator 22 comprises three coils 14. Preferably, these three coils 14 may be supplied by currents out of phase by 120 ° relative to each other.

Le système de freinage de l’invention comprend des moyens de commutation 11 couplés aux bobines 14 du stator 22 et des moyens de commande 7 conçus pour (par exemple, programmés pour) commander lesdits moyens de commutation 11 pour mettre en court-circuit chacune de ladite pluralité de bobines 14. De préférence, les moyens de commutation 11 sont électriquement couplés aux bobines 14 du stator 22.The braking system of the invention comprises switching means 11 coupled to the coils 14 of the stator 22 and control means 7 designed for (for example, programmed to) control said switching means 11 to short-circuit each of said plurality of coils 14. Preferably, the switching means 11 are electrically coupled to the coils 14 of the stator 22.

La figure 4 montre un exemple de moyens de commutation 11 et de moyens de commande 7 du système de freinage de l’invention en combinaison avec d’autres éléments qui permettent de contrôler le courant s’écoulant dans les bobines 14 du stator 22.FIG. 4 shows an example of switching means 11 and control means 7 of the braking system of the invention in combination with other elements which make it possible to control the current flowing in the coils 14 of the stator 22.

Différents types de moyens de commutation 11 peuvent être utilisés. Les moyens de commutation 11 peuvent par exemple comprendre un ou plusieurs interrupteurs. Les moyens de commande 7 peuvent par exemple être un microcontrôleur programmés spécifiquement pour contrôler les moyens de commutation 11 de sorte que ces derniers peuvent mettre en court-circuit les bobines 14 du stator 22 quand un signal spécifique est reçu par le microcontrôleur.Different types of switching means 11 may be used. The switching means 11 may for example comprise one or more switches. The control means 7 may for example be a microcontroller specifically programmed to control the switching means 11 so that the latter can short-circuit the coils 14 of the stator 22 when a specific signal is received by the microcontroller.

Dans l’exemple montré à la figure 4, le moteur électrique 2 peut être alimenté par trois phases différentes (u,v,w). Par exemple le moteur électrique 2 comprend trois bobines 14 (exemple de la figure 3) et chacune peut être alimentée par un courant déphasé de 120° par rapport au courant alimentant une autre bobine 14. Dans ce cas, les moyens de commutation 11 sont aptes à mettre en court-circuit chaque bobine 14 de chaque phase.In the example shown in Figure 4, the electric motor 2 can be powered by three different phases (u, v, w). For example, the electric motor 2 comprises three coils 14 (example of FIG. 3) and each can be powered by a current shifted by 120 ° with respect to the current supplying another coil 14. In this case, the switching means 11 are capable of shorting each coil 14 of each phase.

En plus des moyens de commutation 11 et des moyens de commande 7 du système de freinage, la figure 4 montre des éléments qui peuvent être utilisés pour contrôler le courant circulant dans les bobines 14. Ces éléments comprennent : - au moins un filtre de compatibilité électromagnétique dit CEM 17, - un circuit de correction du facteur de puissance 18, - un circuit de redressement et de filtrage 19, - un circuit comportant des transistors bipolaires à grille isolée dits IGBT 6 (terme connu de l’homme du métier) afin de fournir la ou les tensions d'alimentations aux bobines 14, - un microcontrôleur 7 apte à déterminer et transmettre les signaux de commande au circuit à transistors IGBT 6, - un ou plusieurs shunts 4 (ou faibles résistances) pour mesurer des courants circulant dans les bobines 14. Ces mesures de courant sont utiles pour assurer le contrôle du moteur électrique 2 au moyen du microcontrôleur 7 ; - un ou plusieurs autres circuits qui peuvent par exemple être utilisés pour connaître la position angulaire du rotor 21.In addition to the switching means 11 and the control means 7 of the braking system, FIG. 4 shows elements that can be used to control the current flowing in the coils 14. These elements comprise: at least one electromagnetic compatibility filter said CEM 17, - a power factor correction circuit 18, - a rectifying and filtering circuit 19, - a circuit comprising insulated gate bipolar transistors known as IGBT 6 (term known to those skilled in the art) in order to supplying the supply voltage (s) to the coils 14, - a microcontroller 7 capable of determining and transmitting the control signals to the IGBT transistor circuit 6, - one or more shunts 4 (or low resistors) for measuring currents flowing in the coils 14. These current measurements are useful for controlling the electric motor 2 by means of the microcontroller 7; one or more other circuits which can for example be used to know the angular position of the rotor 21.

Le filtre CEM 17 est de préférence un filtre permettant de réduire voire empêcher des courants induits sur des câbles qui peuvent perturber le fonctionnement des différents éléments. Ce filtre CEM 17 peut par exemple réaliser un filtrage fréquentiel et/ou un filtrage temporel et/ou un écrêtage en tension. D’autres filtres connus de l’homme du métier peuvent être utilisés afin de supprimer les perturbations électromagnétiques en mode conduites et rayonnées. Le circuit correcteur du facteur de puissance 18 permet, de manière usuelle, d'éliminer les déformations du réseau électrique sur le courant absorbé pour éviter l'apparition de courants harmoniques polluant le réseau d'une part, et de mettre le courant et la tension en phase d'autre part. Le circuit de redressement et de filtrage 19 permet d'assurer la tension du bus continu.The EMC filter 17 is preferably a filter making it possible to reduce or even prevent currents induced on cables that can disturb the operation of the various elements. This EMC filter 17 may for example perform frequency filtering and / or temporal filtering and / or voltage clipping. Other filters known to those skilled in the art can be used to suppress electromagnetic disturbances in ducts and radiated mode. The power factor corrector circuit 18 makes it possible, in the usual manner, to eliminate the deformations of the electrical network on the current absorbed to avoid the appearance of harmonic currents polluting the network on the one hand, and to put the current and the voltage in phase on the other hand. The rectifying and filtering circuit 19 ensures the DC bus voltage.

De préférence, le rotor 21 est constitué d’un cylindre en plastoferrite aimanté, emmanché et collé sur un arbre. On entend par plastoferrite un matériau composé de poudre de ferrite mélangée à un liant thermoplastique. Un tel cylindre en plastoferrite peut être obtenu par tout procédé de moulage et/ou d’usinage d’un matériau plastoferrite connu de l’homme du métier. De préférence, la paroi externe du cylindre en plastoferrite comporte au moins un creux et/ou au moins un évidement longitudinal. Le cylindre en plastoferrite pourrait être remplacé par un cylindre en Neoplat ou Feplast. D’autres exemples sont également possibles.Preferably, the rotor 21 consists of a magnetized plastoferrite cylinder, fitted and glued on a shaft. By plastoferrite is meant a material composed of ferrite powder mixed with a thermoplastic binder. Such a plastoferrite cylinder can be obtained by any method of molding and / or machining a plastoferrite material known to those skilled in the art. Preferably, the outer wall of the plastoferrite cylinder comprises at least one recess and / or at least one longitudinal recess. The plastoferrite cylinder could be replaced by a Neoplat or Feplast cylinder. Other examples are also possible.

De préférence, le rotor 21 s’étend entre deux paliers non représentés sur les figures 2 et 3.Preferably, the rotor 21 extends between two bearings not shown in FIGS. 2 and 3.

En plus du système de freinage de l’invention, il est possible de prévoir un autre système de freinage (par exemple un système de freinage magnétique) pour le moteur électrique 2, Par exemple, il est possible d’apposer des aimants permanents supplémentaires sur une partie du rotor 21 qui sont utilisés comme frein magnétique. Ces aimants permanents supplémentaires sont couplés magnétiquement à d’autres aimants permanents présents sur une partie du stator 22. Ce couplage magnétique permet de fournir un freinage supplémentaire et/ou d’aider à maintenir le rotor 21 à l’arrêt lorsque les bobines 14 ne sont pas alimentées électriquement. Lorsque l’énergie électrique fournie aux bobines 14 est suffisante, le couple moteur du moteur électrique 2 est supérieur au couple de freinage fourni par le système de freinage magnétique, ce qui permet la rotation du rotor 21. Au contraire, lorsque l’énergie électrique fournie aux bobines 14 est insuffisante, le couple moteur est inférieur au couple de freinage magnétique, permettant le ralentissement du rotor 21 lorsque ce dernier tourne. En utilisant en outre le système de freinage selon l’invention, le freinage est d’autant plus efficace.In addition to the braking system of the invention, it is possible to provide another braking system (for example a magnetic braking system) for the electric motor 2. For example, it is possible to affix additional permanent magnets on a part of the rotor 21 which are used as magnetic brake. These additional permanent magnets are magnetically coupled to other permanent magnets present on a part of the stator 22. This magnetic coupling makes it possible to provide additional braking and / or to help keep the rotor 21 stopped when the coils 14 are not electrically powered. When the electrical energy supplied to the coils 14 is sufficient, the driving torque of the electric motor 2 is greater than the braking torque provided by the magnetic braking system, which allows the rotor 21 to be rotated. On the contrary, when the electrical energy supplied to the coils 14 is insufficient, the engine torque is less than the magnetic braking torque, allowing the slowdown of the rotor 21 when the latter rotates. In addition, by using the braking system according to the invention, the braking is all the more effective.

En résumé, l’invention peut également être décrite comme suit. Système de freinage pour freiner un moteur électrique 2, ledit moteur électrique 2 comprenant un rotor 21 apte à tourner et comprenant un aimant, un stator 22 portant une pluralité de bobines 14, ledit système de freinage comprenant: des moyens de commutation 11 couplés à ladite pluralité de bobines 14 et des moyens de commande 7 conçus pour commander lesdits moyens de commutation 11 pour mettre en court-circuit chacune des bobines de ladite pluralité de bobines 14.In summary, the invention can also be described as follows. A braking system for braking an electric motor 2, said electric motor 2 comprising a rotor 21 adapted to rotate and comprising a magnet, a stator 22 carrying a plurality of coils 14, said braking system comprising: switching means 11 coupled to said plurality of coils 14 and control means 7 for controlling said switching means 11 to short-circuit each of said plurality of coils 14.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Moteur électrique tubulaire comprenant : un rotor (21) apte à tourner et comprenant au moins un aimant ; un stator (22) portant une pluralité de bobines (14) et présentant un évidement central (16) pour permettre une rotation dudit rotor (21) à l’intérieur dudit stator (22) ; un système de freinage dudit moteur électrique ; caractérisé en ce que ledit système de freinage comprend : des moyens de freinage magnétique constitués d’aimants permanents supplémentaires solidaires d’une partie du rotor (21) et couplés magnétiquement à des aimants permanents solidaires d’une partie du stator (22); des moyens de commutation (11) couplés à ladite pluralité de bobines (14) et des moyens de commande (7) conçus pour commander lesdits moyens de commutation (11) pour mettre en court-circuit chacune des bobines (14) de ladite pluralité de bobines (14).A tubular electric motor comprising: a rotor (21) rotatable and comprising at least one magnet; a stator (22) carrying a plurality of coils (14) and having a central recess (16) to allow rotation of said rotor (21) within said stator (22); a braking system of said electric motor; characterized in that said braking system comprises: magnetic braking means consisting of additional permanent magnets secured to a portion of the rotor (21) and magnetically coupled to permanent magnets integral with a portion of the stator (22); switching means (11) coupled to said plurality of coils (14) and control means (7) adapted to control said switching means (11) to short-circuit each of said coils (14) of said plurality of coils (14). coils (14). 2. Moteur électrique tubulaire selon la revendication précédente caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (7) comprennent un microcontrôleur.2. Tubular electric motor according to the preceding claim characterized in that said control means (7) comprise a microcontroller. 3. Moteur électrique tubulaire selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits moyens de commutation (11) comprennent un interrupteur.3. Tubular electric motor according to any one of the preceding claims characterized in that said switching means (11) comprise a switch. 4. Moteur électrique tubulaire selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit moteur électrique (2) est apte à alimenter des bobines (14) de ladite pluralité de bobines (14) avec des courants déphasés.4. Tubular electric motor according to any one of the preceding claims characterized in that said electric motor (2) is adapted to feed coils (14) of said plurality of coils (14) with currents out of phase. 5. Moteur électrique tubulaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le stator (22) comprend trois bobines (14) respectivement alimentées par un courant déphasé de 120° par rapport au courant alimentant une autre bobine (14).5. Tubular electric motor according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the stator (22) comprises three coils (14) respectively powered by a phase-shifted current of 120 ° relative to the current supplying another coil (14). . 6. Moteur électrique tubulaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le rotor (21) est constitué d’un cylindre en plastoferrite aimanté, emmanché et collé sur un arbre.6. Tubular electric motor according to any one of claims 1 to 5 characterized in that the rotor (21) consists of a magnetized plastoferrite cylinder, fitted and glued on a shaft. 7. Moteur électrique tubulaire selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le stator (22) est constitué d’une pluralité de couronnes assemblées, chaque couronne comportant un évidement central (16) pour le passage du rotor (21) et une pluralité de dents radiales en forme de T inversé s’étendant vers le centre de ladite couronne, lesdites dents radiales recevant respectivement les bobines (14).7. Tubular electric motor according to any one of claims 1 to 6 characterized in that the stator (22) consists of a plurality of assembled rings, each ring having a central recess (16) for the passage of the rotor (21). ) and a plurality of inverted T-shaped radial teeth extending towards the center of said ring, said radial teeth respectively receiving the coils (14).
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